KR20020072291A - 가스방전 발광장치 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

가스매체가 봉입된 방전공간(30)이 형성되어, 상기 가스매체의 방전을 이용한 가스방전 발광장치에 있어서, 상기 가스매체에는 적어도 수증기가 0.01 체적% 이상, 1 체적% 이하 포함되어 있다. 이러한 수증기량을 규정함으로써, 방전전압을 현격히 낮출 수 있다.
또한, 밀봉공정과 진공배기공정과의 사이에 수증기 도입공정을 구비함으로써, 완성된 가스방전 발광장치의 방전공간에 원하는 양의 수증기를 잔존시킬 수 있다.

Description

가스방전 발광장치 및 그 제조방법{DISCHARGE LIGHT-EMITTING DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURE THEREOF}
도 10은 종래 일반적인 AC형(교류형)의 플라즈마 디스플레이 장치의 패널부위의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 10에서 201은 전면 유리기판이고, 이 전면 유리기판(201) 상에는 한 쌍의 표시전극선(202)이 복수쌍 각각의 전극선이 서로 평행이 되도록 형성되어 있다. 이 표시전극선(202)은 각각 유전체 유리층(203)에 의해서 덮여지고, 또한 유전체 유리층 표면은 산화마그네슘으로 이루어지는 보호층(204)에 의해서 피막되어 있다.
또한, 211은 배면 유리기판이고, 이 배면 유리기판(211) 상에는 어드레스 전극선(212)이 형성되며, 이 어드레스 전극선을 덮도록 가시광반사층(213)이 형성되어 있다. 그리고, 가시광반사층의 표면에는 격벽(214)이 상기 어드레스 전극선과 교대로 또한 서로 평행하게 위치하도록 형성되어 있다. 또한, 서로 이웃하는 격벽끼리의 간극에는 각 색의 형광체층(215)(적색형광체층(2l5R), 녹색형광체층(215G),청색형광체층(215B))이 교대로 설치되어 있다. 이 각 색형광체(215)는 방전에 의해서 발생하는 파장이 짧은 진공자외선(파장 147nm)에 의해 여기발광한다.
또, 각 색의 형광체로서는 이하의 것이 일반적으로 이용되고 있다.
청색형광체: BaMgAl10O17:Eu
녹색형광체: Zn2SiO4:Mn 또는 BaMgA112O19:Mn
적색형광체: Y2BO3:Eu 또는 (YxGd1-X)BO3:Eu
여기서, 전면 유리기판(20l)과 표시전극선(202)과 유전체 유리층(203)과 보호층(204)으로 이루어지는 패널요소를 전면패널이라 하고, 배면 유리기판(211)과, 어드레스 전극선(212)과, 가시광반사층(213)과, 격벽(214)과, 형광체층(2l5)으로 이루어지는 패널요소를 배면패널이라 한다.
그리고, 상기 전면패널과 배면패널과의 사이에는 방전공간(220)이 형성되고, 소정의 조성(예컨대, 헬륨[He]과 크세논[Xe]으로 이루어지는 혼합 가스계나, 네온[Ne]과 크세논[Xe]으로 이루어지는 혼합 가스계 등)의 희가스 혼합가스로 이루어지는 방전가스가 소정의 압력(13.3kPa(100Torr)∼80kPa(600Torr) 정도의 범위)으로 봉입되어 있다.
이러한 플라즈마 디스플레이 장치의 발광원리는 기본적으로 형광등과 같고, 전극에 전압을 인가하여 글로우(Glow)방전을 발생시킴으로써, 방전가스로부터 자외선을 발생시켜, 그 자외선에 의해 형광체를 여기발광시킨다.
상기 플라즈마 디스플레이 장치는 구체적으로는 예컨대, 다음과 같은 제조프로세스를 거쳐 제조된다.
배면 유리기판 상에 은으로 이루어지는 어드레스 전극선을 형성하고, 그 위에 유전체 유리로 이루어지는 가시광반사층과 소정의 피치로 유리제의 격벽을 순서대로 제작한다.
그리고, 격벽 끼리의 사이에 형성된 홈에 적색형광체, 녹색형광체, 청색형광체 각 색의 형광체를 포함하는 각 색 형광체 페이스트를 각각 설치하고, 그 후 소정온도(예컨대, 500℃)로 소성함으로써 각 색의 형광체층을 형성한다.
형광체 소성 후에 배면 유리기판의 외주부에 전면 유리기판과의 밀봉용 밀봉재로서, 저융점 유리 페이스트를 도포하고, 저융점 유리 페이스트 내의 수지성분 등을 제거하기 위해서 소정의 온도(예컨대, 350℃)로 가소한다.
상기와 같이 배면패널을 준비하는 동시에, 전면 유리기판 상에 표시전극선, 유전체 유리층 및 보호층을 순서대로 형성함으로써 전면패널을 준비한다.
이렇게 하여 준비한 전면패널 및 배면패널 양 패널을 각 표시전극선 및 어드레스 전극선이 서로 직교하면서 유전체 유리층 및 격벽 형성면이 대향하도록 겹치게 한다. 그 후, 소정의 온도(예컨대, 450℃)로 가열함으로써 양 패널을 적층하여 밀봉한다(밀봉공정).
밀봉공정 후, 소정의 온도(예컨대, 350℃)로 가열하면서 패널 내를 진공배기하고(진공배기공정), 종료 후에 방전가스를 소정의 압력으로 충전봉입한다(방전가스 봉입공정).
이렇게 하여 제조된 가스방전 발광장치에서는 방전전압이 낮은 쪽이 소비전력의 절감을 도모하는데 있어서 바람직한 것은 말할 필요도 없지만, 그러기 위해서는 제조 프로세스를 연구할 필요가 있다.
또한, 발광특성의 향상이 요구되는 것도 말할 필요도 없지만, 그것을 실현하기 위해서는 하나는 형광체의 특성을 제조 프로세스가 진행해도 열화시키지 않도록 하는 것이 필요하다. 그 때문에, 상기 밀봉공정에서 생기는 현상으로서 일반적으로 알려진 형광체의 열열화를 억제하도록 제조 프로세스의 연구가 요구된다.
본 발명은 컴퓨터의 모니터 및 텔레비전 등의 화상표시에 이용하는 플라즈마 디스플레이 장치나 희가스 배리어 방전램프나 무전극 방전램프 등의 가스방전 발광장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
도 1은 실시예에 공통되는 교류면방전형 플라즈마 디스플레이 장치의 패널부위의 구성을 나타내는 주요부 단면도.
도 2는 상기 패널에 회로 블록을 실장한 장치의 구성 블록도.
도 3은 청색형광체 BaMgAl10O17:Eu를 450℃에서 20분 소성하였을 때에 있어서, 공기의 수증기분압을 바꾼 경우의 상대발광강도의 수증기분압 의존성의 측정결과를 나타내는 도면.
도 4는 청색형광체 BaMgAl10O17:Eu를 450℃에서 20분 소성하였을 때에 있어서, 공기의 수증기분압을 바꾼 경우의 색도좌표 y의 수증기분압 의존성의 측정결과를 나타내는 도면.
도 5는 밀봉공정에서의 패널 내로 보내는 건조공기의 수증기분압을 바꿔서 제작하였을 때의 청색형광체의 발광강도 및 방전전압을 나타내는 도면.
도 6은 제 2 실시예에서의 수증기 도입방법을 설명하는 도면.
도 7은 버블링장치를 통하여 수증기를 포함하는 공기 중에서 청색형광체를소성하였을 때의 발광강도의 가열온도 의존성을 나타내는 도면.
도 8은 제 3 실시예에서의 수증기 도입방법을 설명하는 도면.
도 9는 제 3 실시예에서의 가열로의 가열 프로파일을 나타내는 도면.
도 10은 종래예의 교류면방전형 플라즈마 디스플레이 장치의 패널부위의 구성을 나타내는 주요부 단면도.
표 1은 실시예 1 및 비교예의 패널의 각종 특성을 나타낸다.
표 2는 실시예 2 및 비교예의 패널의 각종 특성을 나타낸다.
그래서, 본 발명은 방전전압이 낮은 플라즈마 디스플레이 장치 등의 가스방전 발광장치 및 그 제조방법을 제공하는 것을 제 1 목적으로 한다.
또한, 가스방전 발광장치의 제조에 필요한 밀봉공정을 통해서도, 형광체의 열열화가 거의 발생하지 않으면서 방전전압이 낮은 가스방전 발광장치 및 그 제조하는 방법을 제공하는 것을 제 2 목적으로 한다.
상기 제 1 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 가스매체가 봉입된 방전공간이 형성되어, 상기 방전공간 내에서의 가스매체의 방전을 이용한 가스방전 발광장치에 있어서, 상기 가스매체에는 적어도 수증기가 0.01 체적% 이상, 1 체적% 이하 포함되는 것을 특징으로 한다.
이로 인해, 가스매체 중에 포함되는 수증기가 방전시에 전자를 증폭시킨다고 하는 전자증폭작용을 발휘하므로, 표시전극에 인가하는 방전을 생기게 하기 위한 전압(방전전압)이 저감된다. 즉, 수증기는 전자가 충돌하면 희가스 등의 방전가스보다도 간단하게 전자를 방출하므로, 이 전자방출의 반응이 잇달아 캐스케이드적으로 진행하기 쉽다. 그 결과, 전자가 현저히 증폭된다.
이러한 수증기의 작용기능이 현저히 나타나려면 수증기 함량에 최적값이 존재한다. 요컨대, O.O1 체적% 이상 1 체적% 이하인 것이 필요하다는 것이 실험적으로 판명되고 있다. O.O1 체적% 이상이 되지 않으면 수증기가 갖는 상기 전자증폭 작용이 현저히 나타나지 않고, 한편, 수증기량은 많을수록 방전전압을 저하시키는 효과는 현저하게 된다고 생각되지만, 상한값이 1 체적%를 초과하면 반대로 방전전압이 상승하기 시작한다. 또한, 저온(영하에서의 사용)환경 하에서 사용한 경우에, 1체적%를 초과하면 내부공간형성 벽면에 물방울이 되어 수증기가 결로(結露)하여 바람직하지 않다.
여기서, 상기 가스매체에는 적어도 헬륨, 네온, 크세논, 아르곤 중 적어도 1종류의 희가스가 포함되는 것으로 할 수 있다.
여기서, 적어도 방전공간 주위에 전극 및 형광체를 구비하여, 상기 방전 공간 내에서의 방전에 따라 발생하는 자외선 혹은 진공자외선에 의해 형광체가 여기되어 가시광을 발생할 수 있다.
여기서, 상기 전극표면이 유전체로 덮이는 것으로 하면, 상기한 바와 같이 수증기가 포함되어 있더라도 노출된 전극에 수증기가 흡착하여 전극의 열화를 방지할 수 있다. 전극에 수증기가 흡착한 상태로 전압을 인가하면, 전극의 구성재료성분과 수분이 반응하여 전극이 열화된다. 그 결과, 예컨대, 저항값이 증대하는 등으로 된다.
여기서, 적어도 방전공간 주위에 형광체를 구비하고, 방전공간 외부로부터전계 또는 자계를 인가하여 가스매체를 무전극 방전시켜, 당해 방전에 따라 발생하는 자외선 혹은 진공자외선에 의해 형광체가 여기되어 가시광을 발생하는 것으로 할 수도 있다.
이와 같이, 본 발명은 소위 무전극 램프 등의 가스방전 발광장치에 적용할 수 있고, 이 경우에도 가스매체 중에 존재하는 수증기에 의해서 상기와 같은 작용에 의해 방전전압을 저감시킬 수 있다.
여기서, 상기 형광체에 건조 가스를 접촉시킨 상태로 밀봉된 것으로 함으로써, 상기 제 2 목적이 달성된다.
이로 인해, 상기 밀봉공정에서 형광체의 열열화를 억제할 수 있기 때문이다.
또한, 제 1 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 제 1 기판과, 형광체가 배치된 제 2 기판을 내부공간이 형성되면서 당해 내부공간에 형광체가 면하도록 겹친 상태로 밀봉하는 밀봉공정과, 상기 내부공간을 진공배기하는 진공배기공정을 갖는 가스방전 발광장치의 제조방법에 있어서, 상기 진공배기 공정 후에, 상기 내부공간에 수증기량이 조정된 방전가스를 봉입하는 방전가스 봉입공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.
이로 인해, 방전가스 중에 포함되는 수증기가 방전 시에 전자를 증폭시킨다는 상기한 전자증폭작용을 발휘하기 때문에, 표시전극에 인가하는 방전을 생기게 하기 위한 전압(방전전압)이 저감된다. 요컨대, 수증기는 전자가 충돌하면 간단하게 전자를 방출하므로, 이 전자방출의 반응이 잇달아 캐스케이드적으로 진행하기 쉽다. 그 결과, 전자가 현저히 증폭된다.
여기서, 상기 방전가스 충전공정에서 충전하는 방전가스 중의 수증기함량은 내부공간에 충전된 상태에서, O.O1 체적% 이상 1 체적% 이하가 되도록 조정되어 있는 것으로 하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 밀봉공정에서 형광체에 건조 가스를 접촉시킨 상태로 밀봉함으로써, 상기 제 2 목적이 달성된다.
또한, 상기 제 1 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 제 1 기판과, 형광체가 배치된 제 2 기판을 내부공간이 형성되면서 당해 내부공간에 형광체가 면하도록 겹친 상태로 밀봉하는 밀봉공정과, 상기 내부공간을 진공배기하는 진공배기공정을 갖는 가스방전 발광장치의 제조방법에 있어서, 상기 밀봉공정과 상기 진공배기공정과의 사이에, 상기 내부공간에 미리 규정된 양의 수증기를 도입하는 수증기 도입공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.
이로 인해, 완성된 가스방전 발광장치의 내부공간에 원하는 양의 수증기를 잔존시킬 수 있고, 그 결과, 수증기가 갖는 상기한 전자증폭작용이 발휘되기 때문에, 표시전극에 가하는 방전을 생기게 하기 위한 전압(방전전압)이 저감된다. 요컨대, 수증기는 전자가 충돌하면 간단히 전자를 방출하므로, 이 전자방출의 반응이 잇달아 캐스케이드적으로 진행하기 쉽다. 그 결과, 전자가 현저하게 증폭된다.
또, 여기서「원하는 양의 수증기」란, 전자증폭작용이 현저하게 나타나는 정도의 양이다.
여기서, 상기 수증기 도입공정에서 도입하는 수증기의 양은 내부공간에서 상온에서의 수증기분압이 1.3kPa(10Torr) 이상이 되도록 조정되어 있는 것이 바람직하다.
적어도 수증기분압이 1.3kPa(10Torr)로 되도록 조정됨으로써, 수증기를 효율적으로 장치 내에 잔존시킬 수 있어, 상기한 수증기의 전자증폭작용이 보다 현저해지기 때문이다.
여기서, 상기 수증기 도입공정은 가스매체에 수증기를 함유시켜 수증기를 도입할 수 있다.
여기서, 상기 수증기 도입공정에서의 수증기의 도입은 가스방전 발광장치 구성요소를 100℃ 이상, 350℃ 이하로 가열한 상태에서 행할 수 있다.
이로 인해, 완성된 가스방전 발광장치의 내부공간에 수증기를 효율적으로 잔존시킬 수 있어, 방전전압 저감효과도 향상시키는 것이 용이하게 된다. 게다가, 이 온도범위에서는 수증기 존재하에서 형광체의 열열화는 생기기 어렵다.
여기서, 상기 밀봉공정에서 형광체에 건조 가스를 접촉시킨 상태로 밀봉함으로써 상기 제 2 목적이 달성된다.
또한, 상기 제 1 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 제 1 기판과, 형광체가 배치된 제 2 기판을 내부공간이 형성되면서 당해 내부공간에 형광체가 면하도록 겹친 상태로 밀봉하는 밀봉공정과, 상기 내부공간을 진공배기하는 진공배기공정을 갖는 가스방전 발광장치의 제조방법에 있어서, 상기 밀봉공정은 가스방전 발광장치 구성요소를 피크온도까지 가열한 후의 온도하강 시에, 상기 내부공간에 미리 규정된 양의 수증기를 도입하는 수증기 도입공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.
이로 인해, 완성된 가스방전 발광장치의 내부공간에 원하는 양의 수증기를잔존시킬 수 있고, 그 결과, 수증기가 갖는 상기한 전자증폭작용이 발휘되기 때문에, 표시전극에 인가하는 방전을 생기게 하기 위한 전압(방전전압)이 저감된다. 요컨대, 수증기는 전자가 충돌하면 간단히 전자를 방출하므로, 이 전자방출의 반응이 잇달아 캐스케이드적으로 진행하기 쉽다. 그 결과, 전자가 현저히 증폭된다.
게다가, 피크온도로부터 온도하강 시에 수증기를 내부공간에 도입하기 때문에, 수증기 존재하에서의 형광체의 열열화는 생기기 어렵다. 또, 이 수증기를 도입하는 온도는 수증기와 형광체와의 반응온도 미만으로 하는 것이 보다 바람직하다.
여기서, 상기 수증기 도입공정에서의 수증기의 도입은 350℃ 이하, 10O℃ 이상의 온도로 하강 시에 행하는 것이 바람직하다.
이로 인해, 완성한 가스방전 발광장치의 내부공간에 수증기를 효율적으로 잔존시킬 수 있고, 방전전압 저감효과도 향상시키는 것이 용이하게 된다. 게다가, 이 온도범위에서는 수증기 잔존하에서 형광체의 열열화는 거의 생기지 않고, 가장 열화하기 쉬운 청색형광체의 열열화도 거의 생기지 않는다.
여기서, 상기 수증기 도입공정에서 도입하는 수증기의 양은 내부공간에서 상온에서의 수증기분압이 1.3kPa(1OTorr) 이상이 되도록 조정되어 있는 것이 바람직하다.
적어도 수증기분압이 1.3kPa(10Torr)로 되도록 조정됨으로써, 수증기를 효율적으로 장치 내에 잔존시킬 수 있어, 상기한 수증기의 전자증폭작용이 보다 현저해지기 때문이다.
상기 수증기 도입공정은 가스매체에 수증기를 함유시켜 수증기를 도입하는것으로 할 수 있다.
여기서, 상기 밀봉공정은 적어도 피크온도로 가열할 때까지는 형광체에 건조가스를 접촉시킨 상태로 밀봉을 행함으로써, 상기 제 2 목적을 달성할 수 있다.
또, 상기 건조가스로서는 산소를 포함하는 가스를 이용하는 것이 바람직하다.
이하에 도면을 참조하여 본 발명에 관한 플라즈마 디스플레이 장치 및 그 제조방법에 대하여 구체적으로 설명한다.
〔플라즈마 디스플레이 장치의 전체구성 및 제조방법에 대하여〕
도 1은 하기 각 실시예에 공통되는 교류면방전형 플라즈마 디스플레이 장치의 패널부위(이하, PDP(플라즈마 디스플레이 패널의 약자)로 칭한다.)의 구성을 나타내는 주요부 단면도이고, 도 2는 이 패널에 회로 블록을 실장한 장치의 구성 블록도이다.
플라즈마 디스플레이 장치는 각 전극에 펄스형의 압력을 인가함으로써 방전을 방전공간 내에서 생기게 하여, 방전에 따라 배면패널 측에서 발생한 각 색의 가시광을 전면패널의 주표면에서 투과시키는 것이다.
이 때문에, PDP는 전면 유리기판(11) 상에 복수의 표시전극선(12)(주사전극선, 유지전극선의 쌍으로 이루어진다), 유전체층(13), 보호층(14)이 배치되어 이루어지는 전면패널(10)과, 배면 유리기판(21) 상에 복수의 어드레스 전극선(22), 유전체층(가시광 반사층)(23)이 배치된 배면패널(20)이 표시전극선(12)과 어드레스 전극선(22)을 대향시킨 상태로 간격을 두고 서로 평행하게 배치되어 구성되어 있다.
PDP의 중앙부는 화상을 표시하는 영역이고, 여기서는 전면패널(10) 및 배면패널(20) 간의 간극은 스트라이프형상의 격벽(24) 복수개로 구획됨으로써 복수의 방전공간(30)이 형성되고, 당해 방전공간(30) 내에는 방전가스가 봉입되어 있다. 또한 방전공간(30) 내에서, 배면패널(20) 측에는 복수의 형광체층(25)이 설치되어 있다. 이 형광체층(25)은 적색(25R), 녹색(25G), 청색(25B)의 순으로 반복하여 나열되어 있다.
표시전극선(12) 및 어드레스 전극선(22)은 모두 스트라이프형상이며, 표시전극선(12)은 격벽(24)과 직교하는 방향으로 배치되어 있고, 어드레스 전극선(22)은 격벽(24)과 평행하게 배치되어 있다.
그리고, 표시전극선(12)과 어드레스 전극선(22)이 교차하는 곳에 적색, 녹색, 청색의 각 색을 발광하는 셀이 형성된 패널구성으로 되어 있다.
유전체층(13)은 전면 유리기판(11)의 표시전극선(12)이 배치된 표면 전체를 덮어 설치된 유전물질로 이루어지는 층이며, 일반적으로, 납계 저융점 유리가 재료로서 이용되고 있지만, 비스무스계 저융점 유리, 혹은 납계 저융점 유리와 비스무스계 저융점 유리의 적층물로 형성해도 된다.
보호층(14)은 산화마그네슘(MgO)으로 이루어지는 박층으로서, 유전체층(13)의 표면 전체를 덮고 있다. 유전체층(23)은 가시광 반사층으로서의 활동도 겸하도록 TiO2입자가 혼합되어 있다.
격벽(24)은 유리재료로 이루어지며, 배면패널(20)의 유전체층(23)의 표면 상에 돌출되어 설치되어 있다.
한편, PDP의 외주부에서는 전면패널(10) 및 배면패널(20)이 밀봉재에 의해서 밀봉되어 있다.
격벽(24)의 정상부와 전면패널(10)은 거의 전체적으로 접촉하고 있거나 접합재에 의해서 접합된 상태로 되어 있다.
이러한 구성의 PDP에 도 2에 나타낸 바와 같이, 각 드라이버 및 구동제어회로가 접속되고, 상세한 설명은 생략하지만 소위 필드 내 시분할 표시방법에 의해서 화상표시가 행해진다.
이러한 PDP를 제작하는 방법의 일례에 대하여 이하에 설명한다.
전면패널의 제작:
전면 유리기판(11) 상에 표시전극선(12)을 형성하고, 그 위를 덮도록 유전체층(13)을 형성하고, 추가로 유전체층(13)의 표면에 진공증착법. 전자빔 증착법, 혹은 CVD법으로 산화마그네슘(MgO)으로 이루어지는 보호층(14)을 형성함으로써 전면패널을 제작한다.
표시전극선(12)은 은전극용 페이스트를 스크린 인쇄로 도포한 후에 소성함으로써 형성할 수 있다. 이 밖에 ITO(인듐·주석·옥사이드)나 SnO2로 투명전극을 형성한 후, 그 위에 상기와 같이 은전극을 형성하거나, 포트리소그래피법으로 Cr-Cu-Cr 전극을 형성해도 된다.
유전체층(13)은 납계의 유리재료(그 조성은, 예컨대, 산화납[PbO]7O 중량%, 산화붕소[B2O3]15 중량%, 산화규소[SiO2]15 중량%)를 포함하는 페이스트를 스크린 인쇄법으로 도포하여 소성함으로써 형성할 수 있다.
배면패널의 제작:
우선, 배면 유리기판(21) 상에 표시전극선(12)과 같이 스크린 인쇄법을 이용하여 어드레스 전극선(22)을 형성한다.
다음에, TiO2입자가 혼합된 유리재료를 스크린 인쇄법을 이용하여 도포하여 소성함으로써 유전체층(23)을 형성한다.
다음에, 격벽(24)을 형성한다. 격벽(24)은 스크린 인쇄법으로 격벽용 유리 페이스트를 겹쳐 도포한 후, 소성함으로써 형성할 수 있다. 이 밖에, 격벽용 유리 페이스트를 유전체층(23) 상의 전면에 도포한 후, 격벽을 형성하지 않은 부분을 샌드블라스트법으로 깎는 방법을 이용해도 격벽(24)을 형성할 수 있다.
그리고, 격벽(24) 사이의 홈에 형광체층(25)을 형성한다. 이 형광체층(25)은 일반적으로는 각 색 형광체입자를 포함하는 형광체 페이스트를 스크린 인쇄법으로 도포하여 소성함으로써 형성되지만, 형광체 잉크를 노즐로부터 연속적으로 분사하면서 홈을 따라 주사하는 방법으로 도포하고, 도포 후에 형광체 잉크에 포함되어 있는 성분이나 바인더를 제거하기 위해 소성함으로써 형성할 수도 있다. 이 형광체잉크는 각 색 형광체입자가 바인더, 용제, 분산제 등의 혼합물에 분산되어, 적절한 점도로 조정된 것이다.
형광체입자의 구체적인 예로서는,
청색형광체: BaMgAl10O17:Eu
녹색형광체: BaAl12O19:Mn 혹은 Zn2SiO4:Mn
적색형광체: (YxGd1-x)BO3:Eu 혹은 YBO3:Eu를 들 수 있다.
본 실시예에서는 40 인치급의 VGA나 하이비전 텔레비전에 맞추어, 격벽의 높이는 0.06∼0.15mm, 격벽의 피치는 0.13∼0.36mm로 한다.
밀봉공정·진공배기공정·방전가스 봉입공정:
다음에, 이와 같이 제작한 전면패널(10)과 배면패널(20)을 밀봉한다.
이 밀봉공정에서는 전면패널(10) 및 배면패널(20)을 외주부에 밀봉재를 끼워서 겹쳐 외위기를 형성하고, 당해 밀봉재로 밀봉을 행한다. 이 때, 필요에 따라 배면패널(20)의 격벽(24)의 정상부에 접합재를 도포해 두어도 상관없다.
밀봉재로서는 열 등의 에너지를 외부로부터 가함으로써 연화되는 것, 통상은 저융점 유리를 이용하고, 밀봉재를 밀봉재가 연화되는 정도의 온도(밀봉온도)까지 가열하여 연화시킨 후, 냉각함으로써 경화시켜 밀봉을 행한다.
밀봉공정이 끝나면, 외위기의 내부에 흡착되어 있는 불순물 가스 등을 빼내기 위해서 내부공간을 고진공(예컨대, 1.3 ×10-11MPa)으로 하여 배기한다(진공배기공정).
그 후, 외위기의 내부에 방전가스(예컨대, He-Xe계, Ne-Xe계, Ar-Xe계의 희가스)를 소정의 압력으로 봉입함(방전가스 봉입공정)으로써 PDP를 제작한다.
또, 실시예에서는 방전가스에서의 Xe의 함유량을 5 체적% 정도로 하고, 봉입압력은 종래부터 일반적인 13.3kPa(100Torr)∼80kPa(600Torr)의 범위로 설정한다.
이하에, 각 실시예에 대하여 설명한다.
(제 1 실시예)
본 실시예에서는 밀봉공정에서 수증기분압이 0.13kPa(1Torr) 이하로 조정된 공기, 희가스 등의 건조가스를 패널의 내부공간에 유통시켜 밀봉을 행한다.
통상, 전면패널이나 배면패널에는 수증기 등의 가스가 흡착되어 있지만, 이들 패널을 가열승온하면, 흡착되어 있는 가스가 방출된다.
건조가스를 내부공간에 유통시키지 않고 밀봉시키는 방법에서는 밀봉공정에서는 전면패널과 배면패널을 실온에서 겹치고 나서 가열승온하여 밀봉하므로, 이 밀봉공정 시에, 전면패널과 배면패널에 흡착되어 있는 가스가 방출된다. 밀봉공정 개시 시까지, 즉, 대기 중에서 실온에 방치된 사이에 공기 중의 가스가 흡착되므로, 밀봉공정에서 가열에 의해 각 패널표면에서 가스의 방출이 시작된다. 그리고, 방출된 가스가 좁은 내부공간 내에 갇힌다. 이 때(가열 시), 내부공간에서의 수증기분압은 20Torr 이상으로 되는 것이 측정한 결과 판명되었다.
그 때문에, 내부공간에 면하고 있는 형광체층이 가스의 영향, 특히 수증기의 영향으로 열열화하기 쉽다.
이것은 이하의 측정 데이터로부터도 명백하다. 도 3 및 도 4에 청색형광체BaMgAl10O17:Eu를 450℃에서 20분 소성했을 때에 있어서, 공기의 수증기분압을 바꾼 경우의 상대발광강도 및 색도좌표 y의 수증기분압 의존성의 측정결과를 각각 나타낸다. 상대발광강도는 소성 전의 청색형광체의 발광강도를 100으로 한다. 또한, 소성 전의 청색형광체의 색도좌표 y는 0.052였다. 또, 수증기분압은 실온(25℃)에서의 값이다.
수증기분압이 0Pa(0Torr)부근에서는 가열에 의한 발광강도의 열열화 및 색도변화는 거의 보이지 않지만, 수증기분압의 증가와 동시에 상대발광강도는 약해지고, 색도좌표 y는 커졌다. 이와 같이 청색형광체의 색도좌표 y가 커지면 패널의 색재현 영역이 좁아지는 문제나 패널의 색온도가 낮아지는 문제가 발생한다.
형광체가 가열에 의해 발광강도가 열화하거나, 색도좌표 y가 커지는 원인으로서는, 부활제(付活劑) Eu2+이온이 가열에 의해 Eu3+이온이 되기 때문이라는 생각이 유력했지만, 상기와 같은 수증기분압 의존성의 측정결과로부터, 이들 열화는 내부공간에 존재하는 산소가스와 부활제가 반응하는 산화반응이 아니라, 내부공간에 존재하는 수증기에 기인한 열열화라고 생각된다. 즉, 분위기 속의 수증기분압을 감소시킴으로써, 형광체의 가열에 따르는 열열화의 방지가 가능한 것이 판명된다.
본 실시예에서는 이러한 식견에 따라서 밀봉공정에서는 상술한 바와 같이 수증기분압이 0.13kPa(1Torr) 이하로 조정된 공기, 희가스 등의 건조가스를 형광체가 면하는 내부공간(방전공간)에 유통시키면서 밀봉을 행하고 있다. 이러한 밀봉방법에 의해서, 밀봉 시의 형광체의 열열화를 방지할 수 있다.
PDP의 제조공정의 중에서, 전면패널과 배면패널을 겹쳐 밀봉하는 밀봉공정에서는 격벽 등에 구획된 좁은 공간영역에 가스가 갇혀지기 때문에, 가열에 의해서 전면패널의 보호층(Mg0층)이나 배면패널의 형광체층 혹은 밀봉재로부터 방출되는 수증기를 포함하는 가스의 영향을 크게 받는 것으로 생각되어, 밀봉공정에서 패널의 형광체가 면하는 부위에서의 내부공간을 건조 분위기로 하는 것은 중요하다.
또, PDP 패널에 많이 이용되는 BaMgAl10O17:Eu, Zn2SiO4:Mn이나 (Y,Gd)BO3:Eu 등의 산화물계의 형광체는 무산소 분위기 중에서 가열하면 다소 산소 결함이 형성되어 발광효율이 저하하는 경우가 있으므로, 밀봉공정에서 이용하는 건조가스에는 적어도 산소가 포함되어 있는 것이 바람직하다. 이것은 이하의 실시예에서도 마찬가지이다.
또한, 본 실시예에서는 방전가스 봉입공정에서 패널 내에 봉입하는 방전가스로서 통상보다도 수증기가 풍부한 가스를 이용한다.
형광체의 열열화를 방지하는 관점에서는 밀봉공정에서 수증기를 그다지 포함하지 않은 건조가스를 유통시키면서 가열하는 것이 바람직한 것은 상술한 바와 같지만, 방전전압에 착안하면, 밀봉 시의 분위기 가스를 건조분위기로 할수록 요컨대, 형광체의 열열화를 방지하는 효과가 높을수록 방전전압이 높아지는 경향이 있다.
이것은 이하의 측정 데이터로부터도 명백하다. 도 5에 밀봉공정에서의 패널 내에 보내는 건조공기의 수증기분압을 바꿔 제작하였을 때의 청색형광체의 발광강도 및 방전전압을 나타낸다. 여기서, 방전전압은 PDP를 백색표시로 전면(全面)점등시키는데 필요한 최소전압으로 한다.
이 도 5로부터도 명백한 바와 같이, 형광체의 발광강도가 낮을수록, 요컨대, 밀봉 시의 패널 내의 잔류수분을 많게 할수록 방전전압을 저하시킬 수 있는 것을 알 수 있다.
이러한 식견에 따라서, 본 실시예에서는 방전가스로서 봉입된 상태로 He-Xe계, Ne-Xe계, Ar-Xe계 등의 혼합가스 중에 통상의 방전가스보다도 수증기량이 풍부한 0.01 체적%~1 체적%의 양, 수증기를 함유한 방전가스를 이용하고 있다.
이러한 수증기량으로 규정함으로써, 방전전압의 상승을 억제하는 것이 가능해진다.
이와 같이 수증기를 방전가스에 함유시킴으로써 방전전압을 내릴 수 있는 것은 수증기가 갖는 전자증폭작용에 근거한다고 생각된다. 요컨대, 수증기는 전자가 충돌하면 통상의 가스보다도 간단히 전자를 방출하기 때문에, 이 전자방출의 반응이 잇달아 캐스케이드적으로 진행하기 쉽다. 그 결과, 전자가 현저히 증폭된다. 그 결과, 방전전압이 저하한다.
다만, 종래 일반적인 PDP에서도 방전가스 중에 수증기가 함유되어 있는 것은 부정할 수 없지만, 본 실시예에서의 함유량은 종래의 양보다도 많기 때문에, 수증기에 의한 전자증폭작용은 현저히 나타나서, 방전전압도 종래의 것보다도 낮다(물론, 같은 발광조건으로 한 경우).
또한, 종래, 수증기량을 제어함으로써 방전전압을 내리고자 하는 생각은 존재하지 않는다. 한편, 본 실시예에서는 방전가스의 수증기분압을 제어하는 것이지만, 이것도 비교적 용이하게 행할 수 있다. 요컨대, 밀봉공정에서 수증기량이 제어된 건조가스를 유통시켜 가열을 행하기 때문에, 밀봉 후의 패널 내의 수증기 잔존량은 지극히 적음으로써 내부의 건조도는 높다. 이와 같이 건조상태인 곳에 수증기를 도입하기 때문에, 패널완성 후에서의 방전가스 중의 수증기량은 제어하기 쉽다고 말할 수 있다. 즉, 가스봉입 전의 패널 내의 건조도가 지극히 높기 때문에, 패널 내에 봉입하는 방전가스 중의 수증기분압과 봉입상태에서의 수증기분압을 거의 동일하게 할 수 있어, 봉입하는 방전가스의 가스조성을 조정함으로써 패널 내의 수증기분압을 소정의 값으로 제어하는 것이 용이해 진다.
「실시예 1」
상기 실시예 등에 근거하여 제작조건을 적절히 바꿔 복수의 패널을 제작하였다. 하기 표 1에 각 패널의 특성을 나타낸다.
패널 1∼5는 상기 실시예에 따라서 제작한 실시예에 관한 PDP이고, 방전가스로서 수증기를 포함하는 가스를 도입하여, 각각의 패널 내의 수증기 함유량을 바꾼 것이다. 그 중 패널 1∼4는 패널 내를 건조 분위기로 하면서 밀봉한 패널, 패널 5는 건조분위기로 하지 않고 밀봉한 패널이다.
패널 6은 패널 내를 건조분위기로 하면서 밀봉한 패널에 수증기를 거의 포함하지 않은 종래의 방전가스(Ne와 Xe와의 혼합 가스로, 수증기를 전혀 포함하지 않는다고는 할 수 없지만, 거의 제로와 같다.)를 패널 내에 도입한 것이고(비교예), 패널 7은 패널 내를 건조분위기로 하지 않고, 수증기를 거의 포함하지 않은 종래의 방전가스를 패널 내에 도입한 것이다(비교예).
패널 내의 방전가스의 수증기 함유량은 패널점등 평가 후에 패널을 파괴하여 패널 내의 방전가스를 인출하고, 4중극 질량분석계에 의해 측정하였다. 패널 6 및 7에서도 패널 내부에서 흡착하고 있던 물 등이 일부 이탈하여 방전가스에 함유되어 있었다(단, O.O1 체적% 미만).
또, 패널의 크기는 42 인치이다.
상기 각 패널에서 방전가스 이외의 패널구성은 전부 같은 구성으로 하고, 형광체막두께는 30㎛이다. 방전가스는 Ne(95 체적%)-Xe(5 체적%)의 방전가스 혹은 Ne(95 체적%)-Xe(5 체적%)에 수증기를 임의의 값으로 함유시킨 방전가스를 이용하여, 봉입압력은 전부 66.5 kPa(500Torr)로 하였다.
패널을 점등시켜 평가한 특성으로서는 청색의 발광강도(휘도를 색도좌표 y로 나눈 값)와 색도좌표 y, 및 방전전압(백색표시할 때에 패널 전체면이 점등하는 최소전압)을 측정하였다. 또, 청색의 발광강도는 비교예의 패널 7을 l00으로 한 상대발광강도로 나타내고 있다.
방전전압의 특성평가 비교로부터 모든 패널에서 수증기를 도입하는 것으로, 종래 패널(패널 6 및 7)로부터도, 방전전압을 내리는 것이 가능하게 되어 있다. 방전전압은 수증기의 함유량을 많게 할수록 저하하고 있지만, 한편, 너무 높아지면 패널 내에서 결로를 일으켜, 방전이상이 일어나는 등, 방전이 불안정해 진다. 따라서, 패널 내의 방전가스의 수증기함량으로서는, O.O1 체적% 이상, 1 체적% 이하가 바람직하다.
또한, 밀봉을 건조분위기에서 행한 패널에 대해서는, 형광체의 열열화가 방지된 결과, 발광강도, 색도좌표 y는 실시예 및 종래예 모두 높은 특성을 나타내고 있었지만(패널 1∼4, 6), 밀봉을 건조분위기에서 행하지 않은 패널에 대해서는, 형광체의 열열화가 방지되지 않은 결과, 발광강도, 색도좌표 y는 실시예 및 종래예 모두 낮은 특성을 나타내고 있었다(패널 5, 7).
요컨대, 밀봉을 건조분위에서 행하고, 또한, 수증기를 소정량 포함하는 방전가스를 도입함으로써, 형광체 특성의 개선과 방전전압 개선의 양쪽이 실현된다.
(제 2 실시예)
본 실시예에서는 밀봉공정에서, 상기와 마찬가지로 수증기분압이 0.13 kPa(1 Torr) 이하로 조정된 공기, 희가스 등의 건조가스를 유통시켜 밀봉을 행한다. 이로 인하여, 밀봉 시의 형광체의 열열화를 방지할 수 있다.
또한, 본 실시예의 제조공정에서는 방전가스 봉입공정 시에 수증기를 도입하는 대신에, 방전전압을 내리기 위해서 밀봉공정과 진공배기공정과의 사이에 패널 내에 수증기를 소정량 포함한 공기나 희가스 등의 가스매체를 도입하는 공정을 구비하고 있다.
이러한 공정은 다음과 같은 장치에 의해 행하여진다. 도 6은 당해 공정에서이용하는 제조장치의 구성을 나타내는 평면도이다.
우선, 밀봉이 완료된 패널을 가열로(101) 내에 배치한다. 이 때 배면패널에는 배기관을 겸한 유리관(102a, 102b)을 설치한다. 유리관(102a)으로부터 건조공기봄베(103a, 103b), 유량컨트롤러(104a, 104b) 및 물 버블링장치(105)에 의해 수증기분압이 조정된 공기가 패널 내에 도입되어, 유리관(102b)을 통하여 배출된다.
이 패널을 가열로에 의해, 수증기를 포함하는 공기를 패널 내에 흐르게 한 상태로 일정한 온도까지 가열하였다. 이로 인하여, 패널 내에 수증기가 잔존하게 되므로, 상기한 수증기의 전자증폭작용이 얻어져 방전전압은 저하된다. 수증기 도입은 패널 내의 수증기 잔존량이 상기 제 1 실시예에서 설명한 O.O1 체적%∼l 체적%의 범위가 되는 양으로 행하는 것이 바람직하며, 이를 위해 밀봉공정 후에 일단 패널 내를 진공배기하는 공정을 거쳐도 패널 내의 수증기가 이 정도 남도록 양을 규정할 필요가 있다. 이 때문에, 패널 내에 도입하는 공기 중의 수증기분압(상온하)은 패널 내에서 1.3kPa(10Torr)이상으로 하여 방전전압의 저하가 현저하게 되었다.
방전전압은 패널을 가열하지 않고 수증기를 포함하는 공기를 패널 내에 흐르게 하는 것만으로도 저하하였지만, 패널을 10O℃이상으로 가열함으로써 현저해져서, 높은 온도로 가열할수록 방전전압의 저하가 커지는 경향이 있었다. 이것은 보다 높은 온도로 가열하는 쪽이 수증기의 잔존량을 늘릴 수 있기 때문이라고 생각된다. 그러나, 한편으로, 가열온도가 지나치게 높으면 청색형광체와 수증기가 반응하여, 형광체가 열화한다. 도 7에 버블링장치를 통하여 수증기를 포함하는 공기 중에서 청색형광체를 소성하였을 때의 발광강도의 가열온도 의존성을 나타낸다. 이 도 7에서 알 수 있는 바와 같이, 이 공정에서는 청색형광체의 열화가 현저해지지 않도록 350℃ 이하로 가열하는 것이 바람직하다.
또, 상기에서는 유리관을 통하여 강제적으로 패널 내에 수증기를 도입하였지만, 패널 주위의 분위기(가열로 내의 분위기)를 수증기를 포함하는 가스 분위기로 함으로써도 효과가 있었다. 이것은 패널 주위의 분위기 중의 수증기가 유리관을 통하여 패널 내의 가스와 자연 치환하여, 패널 내부에 들어 가기 때문이라고 생각된다. 단 이 경우, 충분히 치환시키기 위해서 강제적으로 패널 내에 수증기를 도입하는 경우에 비하여 오랜 시간이 필요하다.
(제 3 실시예)
본 실시예에서는 밀봉공정에서 상기와 마찬가지로 수증기분압이 0.13kPa(1 Torr) 이하로 조정된 공기, 희가스 등의 건조가스를 유통시켜 밀봉을 행한다. 이로 인하여, 밀봉 시의 형광체의 열열화를 방지할 수 있다.
또한, 본 실시예의 제조공정에서는 방전가스 봉입공정 시에 수증기를 도입하는 대신에, 방전전압을 내리기 위해서 밀봉공정 도중에서 패널 내에 수증기를 소정량 포함한 공기나 희가스 등의 가스매체를 도입하는 공정을 구비하고 있다.
이러한 공정은 다음과 같은 장치에 의해서 행하여진다. 도 8은 당해 공정에서 이용하는 제조장치의 구성을 나타내는 평면도이다.
우선, 밀봉 전의 전면패널 및 배면패널 2장을 겹쳐 가열로(111) 내에 배치한다. 이 때 배면패널에는 배기관을 겸한 유리관(112a, 112b)을 설치한다.유리관(112a)에는 건조공기봄베(113a, 113b), 유량컨트롤러(114a, 114b), 밸브(115a, 115b) 및 물 버블링장치(116)가 접속되어 있고, 밸브(113a, 113b)의 교환으로, 건조공기 혹은 수증기분압이 조정된 공기가 패널 내에 도입되어, 유리관(112b)을 통하여 배출된다.
요컨대, 이 장치에서는 패널 내로의 건조가스의 도입과 수증기를 함유한 가스의 도입을 같은 가열로 내에 배치한 채로, 밸브를 교환함으로써 연속적으로 행할 수 있어, 밀봉으로부터 수증기 도입까지의 공정을 연속적으로 실시할 수 있다.
도 9에 상기 제조장치에서의 가열로의 가열 프로파일을 나타낸다. 여기서, 가열개시 시(도 9의 A)로부터 패널 내에 건조공기를 도입하고, 가열 피크온도(도 9의 B)를 지나서, 온도강하 도중(도 9의 C)까지 건조공기를 계속 흐르게 함으로써 밀봉 시의 형광체의 열열화를 방지한다. 그 후, 온도강하 도중(도 9의 C)으로부터는 밸브에 의해 가스유로를 교환하여, 물 버블링장치(116)를 통하여 수증기를 포함하는 공기를 밀봉종료 시까지 패널 내에 도입하였다.
수증기를 포함하는 공기를 패널 내에 도입하는 타이밍(도 9의 C의 시간대)은 상기 실시예와 같이 100℃ 이상 350℃ 이하의 온도로 강하한 시점으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 수증기 도입은 패널 내의 수증기 잔존량이 상기 제 1 실시예에서 설명한 0.01 체적%∼1 체적%의 범위의 양으로 하는 것이 바람직하다. 이를 위해, 밀봉공정 후에 일단 패널 내를 진공배기하는 공정을 거쳐도 패널 내에 수증기가 이 정도 남도록 양을 규정할 필요가 있다. 이 때문에, 패널 내에 도입하는 공기중의 수증기분압(상온하)은 패널 내에서 1.3kPa(10Torr)이상으로 함으로써 방전전압의 저하가 현저하게 되었다.
또, 상기에서는 유리관을 통하여 강제적으로 패널 내에 수증기를 도입하였지만, 패널 주위의 분위기(가열로 내의 분위기)를 온도강하 도중(도 9의 C)에서 수증기를 포함하는 가스분위기로 함으로써 효과가 있었다. 이것은 패널 주위의 분위기 중의 수증기가 유리관을 통하여 패널 내의 가스와 자연치환하여, 패널 내부에 들어가기 때문이라고 생각된다. 단 이 경우, 충분히 치환시키기 위해서 강제적으로 패널 내에 수증기를 도입하는 경우에 비하여 오랜 시간이 필요하다.
「실시예 2」
상기 제 2, 제 3 실시예 등에 근거하여 제작조건을 적당히 바꿔 복수의 패널을 제작하였다. 하기 표 2에 각 패널의 특성을 나타낸다.
패널 11∼14는 상기 제 2 실시예에 기초하여 제작한 실시예에 관한 PDP이고, 밀봉공정 후에 내부공간에 수증기를 도입한 후의 패널 가열온도를 바꿔 제작한 것이다.
패널 15∼17은 상기 제 3 실시예에 기초하여 제작한 실시예에 관한 PDP이고, 패널 내에 도입하는 가스를 건조가스로부터 수증기를 포함하는 가스로 교환하는 온도(도 9에서의 C에서 나타내는 시간대)를 바꿔 제작한 것이다.
또한, 패널 18은 상기 제 3 실시예에서 수증기를 포함하는 공기를 패널 내에 도입하지 않고서, 밀봉개시로부터 종료시까지 패널 내에 건조공기를 흐르게 한 패널이고(비교예), 패널 19는 밀봉 시에 건조공기를 도입하지 않고 게다가 그 후 수증기를 도입하는 것도 없게 제작된 종래 가장 일반적인 것이다(비교예).
또, 패널은 42" 크기로 패널 내에 도입한 수증기를 포함하는 가스는 수증기분압이 1.6kPa(12Torr)의 공기로 하여, 밀봉 피크온도(도 9의 B)는 450℃로 하여 이것을 20분 정도 유지하였다.
상기 각 패널에서 패널구성은 전부 같은 구성으로 하고, 형광체막두께는 30㎛이다. 방전가스는 Ne(95 체적%)-Xe(5 체적%)의 방전가스를 이용하고, 봉입압력은 전부 66.5kPa(500Torr)로 하였다.
패널을 점등시켜 평가한 특성으로서는, 청색의 발광강도(휘도를 색도좌표 y로 나눈 값)와 색도좌표 y, 및 방전전압(백색표시할 때에 패널 전체면이 점등하는 최소전압)을 측정하였다. 또, 청색의 발광강도는 비교예의 패널 19를 100℃로 한 상대발광강도로 나타내고 있다.
방전전압의 특성평가 비교로부터, 모든 패널에서의 수증기를 도입함으로써 종래 패널(패널 18 및 19)로부터도, 방전전압을 내리는 것이 가능해지고 있다. 방전전압은 수증기를 도입하였을 때의 온도가 높을수록 저하하고 있지만, 한편, 너무 높게 되어 형광체와의 반응온도를 넘으면 형광체와 반응하여 형광체의 발광특성을 열화시킨다. 패널 14, 15의 데이터는 이 한계지점에서의 가열온도를 나타내고 있어, 요컨대, 수증기를 포함한 가스를 도입하는 타이밍은 형광체와 수증기가 반응하지 않은 350℃ 이하의 온도가 바람직하다고 할 수 있다.
또, 방전전압은 이와 같이 수증기를 도입하였을 때의 온도가 높을수록 저하하는 이유로서는, 온도가 높을수록 수증기와 Mg0가 반응하여, 그 후의 배기공정을 거친 후에도 패널 내에 잔존하기 쉽게 되기 때문이라 생각된다. 그리고, Mg0와 반응한 수증기는 에칭공정(방전특성을 안정화시키는 처리) 등의 방전에 의해서 방전가스 중에 수증기가 되어 남게 된다.
또한, 밀봉을 건조 분위기에서 행한 패널에 대하여는, 형광체의 열열화가 방지된 결과, 발광강도, 색도좌표 y는 실시예 및 종래예 모두 높은 특성을 나타내고 있었지만(패널 11∼17, 18), 밀봉을 건조 분위기에서 행하지 않았던 패널(패널 19)에 대하여는 형광체의 열열화가 방지되지 않은 결과, 발광강도, 색도좌표 y는 실시예 및 종래예 모두 낮은 특성을 나타내고 있었다.
요컨대, 밀봉을 건조 분위기에서 행하고, 또한, 수증기를 소정량 도입함으로써, 형광체 특성의 개선과 방전전압 개선의 양쪽이 실현된다.
마지막으로, 상기 실시예는 면방전형의 PDP에 대하여 설명하였지만 대향방전형의 PDP에서도 마찬가지로 적용할 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 방전가스 중에 수증기를 함유시킴으로써, 방전전압을 저감시키는 본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널 장치뿐만 아니라 희가스 배리어 방전램프나 무전극 방전램프 등 가스를 방전시킴으로써 발광을 생기게 하는 발광장치에도 마찬가지로 적용할 수 있다.
본 발명은 텔레비전, 컴퓨터의 모니터 등의 화상표시로서 이용되는 플라즈마 디스플레이 패널 장치 등의 제조에 이용할 수 있다.

Claims (29)

  1. 가스매체가 봉입된 방전공간이 형성되어, 상기 방전공간 내에서의 가스매체의 방전을 이용한 가스방전 발광장치에 있어서,
    상기 가스매체에는 적어도 수증기가 O.O1 체적% 이상, 1 체적% 이하 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 가스방전 발광장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 가스매체에는 적어도 헬륨, 네온, 크세논, 아르곤 중 적어도 1 종류의 희가스가 포함되는 것을 특징으로 하는 가스방전 발광장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    적어도 방전공간 주위에 전극 및 형광체를 구비하여, 상기 방전공간 내에서의 방전에 따라 발생하는 자외선 혹은 진공자외선에 의해 형광체가 여기되어 가시광을 발생하는 것을 특징으로 하는 가스방전 발광장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 전극 표면이 유전체로 덮여져 있는 것을 특징으로 하는 가스방전 발광장치.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    적어도 방전공간 주위에 형광체를 구비하고, 방전공간 외부로부터 전계 또는 자계를 인가하여, 가스매체를 무전극 방전시켜, 당해 방전에 따라 발생하는 자외선 혹은 진공자외선에 의해 형광체가 여기되어 가시광을 발생하는 것을 특징으로 하는 가스방전 발광장치.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 형광체에 건조가스를 접촉시킨 상태로 밀봉된 것을 특징으로 하는 가스방전 발광장치.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 형광체에 건조가스를 접촉시킨 상태로 밀봉된 것을 특징으로 하는 가스방전 발광장치.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 형광체에 건조가스를 접촉시킨 상태로 밀봉된 것을 특징으로 하는 가스방전 발광장치.
  9. 제 1 기판과, 형광체가 배치된 제 2 기판을 내부공간이 형성되면서 그 내부공간에 형광체가 면하도록 겹친 상태로 밀봉하는 밀봉공정과, 상기 내부공간을 진공배기하는 진공배기공정을 갖는 가스방전 발광장치의 제조방법에 있어서,
    상기 진공배기 공정 후에, 상기 내부공간에 수증기량이 조정된 방전가스를 봉입하는 방전가스 봉입공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 가스방전 발광장치의 제조방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 방전가스 봉입공정에서 봉입하는 방전가스 중의 수증기 함유량은 내부공간에 충전된 상태에 있어서, O.O1 체적% 이상 1체적% 이하가 되도록 조정되어 있는 것을 특징으로 하는 가스방전 발광장치의 제조방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 밀봉공정에서는 형광체에 건조가스를 접촉시킨 상태로 밀봉하는 것을 특징으로 하는 가스방전 발광장치의 제조방법.
  12. 제 1 기판과, 형광체가 배치된 제 2 기판을 내부공간이 형성되면서 그 내부공간에 형광체가 면하도록 겹친 상태로 밀봉하는 밀봉공정과, 상기 내부공간을 진공배기하는 진공배기공정을 갖는 가스방전 발광장치의 제조방법에 있어서,
    상기 밀봉공정과 상기 진공배기공정과의 사이에, 상기 내부공간에 미리 규정된 양의 수증기를 도입하는 수증기 도입공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 가스방전 발광장치의 제조방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 수증기 도입공정에서 도입하는 수증기의 양은 내부공간 내에서 상온에서의 수증기분압이 1.3kPa(1OTorr) 이상이 되도록 조정되어 있는 것을 특징으로 하는 가스방전 발광장치의 제조방법.
  14. 제 12항 또는 제 13항에 있어서,
    상기 수증기 도입공정은 가스매체에 수증기를 함유시켜 수증기를 도입하는 것을 특징으로 하는 가스방전 발광장치의 제조방법.
  15. 제 12항 또는 제 13항에 있어서,
    상기 수증기 도입공정에서의 수증기의 도입은 가스방전 발광장치의 구성요소를 100℃ 이상, 350℃ 이하로 가열한 상태에서 행하는 것을 특징으로 하는 가스방전 발광장치의 제조방법.
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 수증기 도입공정에서의 수증기의 도입은 가스방전 발광장치 구성요소를 100℃ 이상, 350℃ 이하로 가열한 상태에서 행하는 것을 특징으로 하는 가스방전 발광장치의 제조방법.
  17. 제 12항 또는 제 13항에 있어서,
    상기 밀봉공정에서는 형광체에 건조가스를 접촉시킨 상태로 밀봉하는 것을 특징으로 하는 가스방전 발광장치의 제조방법.
  18. 제 14항에 있어서,
    상기 밀봉공정에서는 형광체에 건조가스를 접촉시킨 상태로 밀봉하는 것을 특징으로 하는 가스방전 발광장치의 제조방법.
  19. 제 15항에 있어서,
    상기 밀봉공정에서는 형광체에 건조가스를 접촉시킨 상태로 밀봉하는 것을 특징으로 하는 가스방전 발광장치의 제조방법.
  20. 제 16항에 있어서,
    상기 밀봉공정에서는 형광체에 건조가스를 접촉시킨 상태로 밀봉하는 것을 특징으로 하는 가스방전 발광장치의 제조방법.
  21. 제 1 기판과, 형광체가 배치된 제 2 기판을 내부공간이 형성되면서 당해 내부공간에 형광체가 면하도록 겹친 상태로 밀봉하는 밀봉공정과, 상기 내부공간을 진공배기하는 진공배기공정을 갖는 가스방전 발광장치의 제조방법에 있어서,
    상기 밀봉공정은 가스방전 발광장치 구성요소를 피크온도까지 가열한 후의온도강하 시에, 상기 내부공간에 미리 규정된 양의 수증기를 도입하는 수증기 도입공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 가스방전 발광장치의 제조방법.
  22. 제 21항에 있어서,
    상기 수증기 도입공정에서의 수증기의 도입은 350℃ 이하, 100℃ 이상의 온도로 강하 시에 행하는 것을 특징으로 하는 가스방전 발광장치의 제조방법.
  23. 제 21항 또는 제 22항에 있어서,
    상기 수증기 도입공정에서 도입하는 수증기의 양은 내부공간에서 상온에서의 수증기분압이 1.3kPa(10Torr) 이상이 되도록 조정되어 있는 것을 특징으로 하는 가스방전 발광장치의 제조방법.
  24. 제 21항 또는 제 22항에 있어서,
    상기 수증기 도입공정은 가스매체에 수증기를 함유시켜 수증기를 도입하는 것을 특징으로 하는 가스방전 발광장치의 제조방법.
  25. 제 23항에 있어서,
    상기 수증기 도입공정은 가스매체에 수증기를 함유시켜 수증기를 도입하는 것을 특징으로 하는 가스방전 발광장치의 제조방법.
  26. 제 21항 또는 제 22항에 있어서,
    상기 밀봉공정은 적어도 피크온도로 가열할 때까지는 형광체에 건조가스를 접촉시킨 상태로 밀봉을 행하는 것을 특징으로 하는 기재된 가스방전 발광장치의 제조방법.
  27. 제 23항에 있어서,
    상기 밀봉공정은 적어도 피크온도로 가열할 때까지는 형광체에 건조가스를 접촉시킨 상태로 밀봉을 행하는 것을 특징으로 하는 가스방전 발광장치의 제조방법.
  28. 제 24항에 있어서,
    상기 밀봉공정은 적어도 피크온도로 가열할 때까지는 형광체에 건조가스를 접촉시킨 상태로 밀봉을 행하는 것을 특징으로 하는 가스방전 발광장치의 제조방법.
  29. 제 25항에 있어서,
    상기 밀봉공정은 적어도 피크온도로 가열할 때까지는 형광체에 건조가스를 접촉시킨 상태로 밀봉을 행하는 것을 특징으로 하는 가스방전 발광장치의 제조방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100727468B1 (ko) * 2005-01-31 2007-06-13 미래산업 주식회사 형광램프 및 그 제조방법

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3440906B2 (ja) * 2000-01-07 2003-08-25 日本電気株式会社 プラズマディスプレイパネルの製造装置とその製造方法
US6744208B2 (en) 2000-01-26 2004-06-01 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Discharge light-emitting device and method manufacture thereof
KR100859054B1 (ko) * 2001-06-01 2008-09-17 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 가스방전패널 및 그 제조방법
US7037156B2 (en) * 2001-12-25 2006-05-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method of manufacturing a plasma display panel with adsorbing an impurity gas
JP4596805B2 (ja) * 2004-03-31 2010-12-15 財団法人国際科学振興財団 真空管製造装置
US20060049763A1 (en) * 2004-09-07 2006-03-09 Chunghwa Picture Tubes., Ltd Structure of flat gas discharge lamp
WO2006064934A1 (ja) * 2004-12-14 2006-06-22 National Institute For Materials Science 電界電子放出素子とその製造方法及びこの素子を使用した電子放出方法、並びに、電界電子放出素子を使用した発光・表示デバイスとその製造方法
JP4089739B2 (ja) 2005-10-03 2008-05-28 松下電器産業株式会社 プラズマディスプレイパネル
KR20090037385A (ko) * 2007-03-09 2009-04-15 가부시끼가이샤 도시바 형광체의 표면 처리 방법 및 평면 표시 장치의 제조 방법

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3886393A (en) 1972-08-11 1975-05-27 Owens Illinois Inc Gas mixture for gas discharge device
JPS565014B2 (ko) 1972-12-11 1981-02-03
JPS565014A (en) 1979-06-21 1981-01-20 Kubota Ltd Waste straw dropper of combined harvester
JPS61227344A (ja) * 1985-04-01 1986-10-09 Hitachi Ltd 放電表示装置の製法
HU207175B (en) * 1986-02-12 1993-03-01 Tungsram Reszvenytarsasag Device for manufacturing discharge tube of a sodium vapour discharge lamp
US5793158A (en) * 1992-08-21 1998-08-11 Wedding, Sr.; Donald K. Gas discharge (plasma) displays
JPH0992161A (ja) 1995-09-20 1997-04-04 Fujitsu Ltd プラズマ・ディスプレイ・パネル
JPH09245653A (ja) * 1996-03-13 1997-09-19 Toshiba Corp 表示装置
JP3760593B2 (ja) * 1997-10-13 2006-03-29 株式会社日立製作所 プラズマディスプレイ装置
EP1220270B1 (en) * 1998-06-15 2005-08-17 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method for producing a plasma display panel with superior light-emitting characteristics
US6744208B2 (en) 2000-01-26 2004-06-01 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Discharge light-emitting device and method manufacture thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100727468B1 (ko) * 2005-01-31 2007-06-13 미래산업 주식회사 형광램프 및 그 제조방법

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TW508610B (en) 2002-11-01

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